2018届高考一轮复习人教版非金属及其化合物氮及其重要化合物学案(12)

2018届高考一轮复习人教版非金属及其化合物氮及其重要化合物学案(12)

第四讲　氮及其重要化合物 ‎[2017高考导航]‎ 考纲要求 真题统计 命题趋势 ‎1.了解氮单质及其重要化合物的主要性质及应用。‎ ‎2．了解常见的氮的氧化物(NO、NO2)对环境质量的影响。‎ ‎3．会用硝酸的氧化性解释硝酸与金属、非金属及其他具有还原性物质反应的特点。‎ ‎4．掌握氨气的实验室制法(包括所用试剂、仪器、反应原理和收集方法)。‎ ‎2015，卷Ⅰ 7T、10T(A)；‎ ‎2015，卷Ⅱ 13T(B)；‎ ‎2014，卷Ⅰ 8T(C)、13T(D)‎ ‎　　预计2017年高考对本部分的考查仍将以氨气、铵盐、一氧化氮、二氧化氮和硝酸等物质的性质为重点，以化学实验、化工生产工艺流程为载体，突出考查有关化学方程式的书写和氧化还原反应的计算。复习备考时，注重硝酸的氧化性以及相关计算。‎ 考点一　氮气及氮的氧化物[学生用书P100]‎ ‎1．氮的固定 ‎2．氮气(填化学方程式)‎ ‎3．氮的氧化物 ‎(1)物理性质 颜色 气味 毒性 密度 溶解性 NO 无色 有毒 比空气 稍重 不溶于水 NO2‎ 红棕色 有刺激 性气味 有毒 比空 气重 与水发 生反应 ‎(2)化学性质 ‎①NO―→NO2：2NO＋O2===2NO2‎ ‎②NO2―→HNO3(NO)：3NO2＋H2O===2HNO3＋NO ‎(3)对环境的污染 ‎①形成光化学烟雾，污染空气。‎ ‎②形成酸雨。‎ ‎③破坏臭氧层。‎ ‎④与血红蛋白结合使人中毒。‎ ‎1．下列起固氮作用的化学反应是(　　)‎ A．N2和H2在一定条件下反应生成NH3‎ B．NO与O2反应生成NO2‎ C．NH3催化氧化生成NO D．由NH3制NH4HCO3和(NH4)2SO4‎ 解析：选A。氮的固定是指将N2转化为氮的化合物的过程。符合题意的为A项。‎ ‎2．下列说法正确的是(　　)‎ A．CO、NO、NO2都是大气污染气体，在空气中都能稳定存在 B．NO可用于某些疾病的治疗 C．常温下，N2既能与O2反应又能与H2反应 D．汽车尾气的主要污染成分包括NO、CO和N2‎ 答案：B ‎3．下列物质的转化，能一步完成的是________。‎ ‎①N2―→NO2　②NO2―→NO　③NO2―→HNO3　④N2―→NO　⑤N2―→NH3‎ 答案：②③④⑤‎ 名师点拨 ‎(1)氮的氧化物都有毒，其中NO2与N2O4存在下列平衡：2NO2N2O4，因此实验测得NO2的平均相对分子质量总大于46。‎ ‎(2)验证某无色气体是NO的方法：向无色气体中通入O2(或空气)，无色气体变为红棕色，即证明该气体为NO。‎ ‎(3)NO2既有氧化性又有还原性，以氧化性为主。NO2能使湿润的淀粉KI试纸变蓝。‎ ‎　(教材改编)一个大试管的容积为27 mL，收集满二氧化氮气体，把它倒扣在盛满水的水槽里同时通入氧气，一段时间后，量筒里剩余气体体积为2 mL。则通入的O2体积可能是________或________。‎ ‎[解析]　NO2、O2混合气体与水的反应的计算关系式符合下列化学方程式：4NO2＋O2＋2H2O===4HNO3。‎ 若剩余的2 mL气体为O2，则参加上式反应的NO2和O2的总体积为27 mL－2 mL＝25 mL，则原混合气体中，NO2的体积为25 mL×＝20 mL，O2的体积为27 mL－20 mL＝7 mL。‎ 若剩余的2 mL气体为NO，该气体由NO2和O2共同反应后剩余了6 mL的NO2再单独与水反应而得，则按4NO2＋O2＋2H2O===4HNO3反应的NO2和O2的总体积为27 mL－6 mL＝21 mL，则原混合气体中，O2的体积为21 mL×＝4.2 mL。‎ ‎[答案]　 7 mL　 4.2 mL ‎1．NO2、O2混合气体与水反应的化学方程式4NO2＋O2＋2H2O===4HNO3是怎么得到的？‎ 答案：NO2和O2的混合气体溶于水时，发生如下反应：‎ ‎3NO2＋H2O===2HNO3＋NO　①‎ ‎2NO＋O2===2NO2　②‎ 反应①的反应物(NO2)和产物(NO)分别是反应②的产物和反应物，这两个反应互为“循环反应”。‎ 进行计算时可采用“加合式”法消去中间产物(NO)，①式×2＋②式得：4NO2＋O2＋2H2O===4HNO3。‎ ‎2．若将NO与O2共同通入水中进行反应，写出恰好完全反应的化学方程式。‎ 答案：3NO2＋H2O===2HNO3＋NO　①‎ ‎2NO＋O2===2NO2　②‎ 采用“加合式”法消去中间产物(NO2)，①式×2＋②式×3得：4NO＋3O2＋2H2O===4HNO3。‎ 有关氮的氧化物溶于水的计算 ‎(1)NO2和O2的混合气体溶于水时，由4NO2＋O2＋2H2O===4HNO3　①‎ 可知，当体积比V(NO2)∶V(O2)‎ ‎(2)NO和O2的混合气体溶于水时，其反应是2NO＋O2===2NO2,3NO2＋H2O===2HNO3＋NO，总反应式为4NO＋3O2＋2H2O===4HNO3　②‎ 可知，当体积比V(NO)∶V(O2)‎ ‎[注意]　4NO2＋O2和4NO＋3O2从组成上均相当于2N2O5，即①、②两反应式都与N2O5＋H2O===2HNO3等效。这不仅是记忆①②两式的一种好方法，也为上述问题的解法提供了新的解题思路，即利用混合气体中的N、O原子个数比进行分析判断：‎ N(N)∶N(O) ‎ ‎ 题组一　氮气及其氧化物的性质 ‎1．(2015·高考北京卷)下列关于自然界中氮循环(如下图)的说法不正确的是(　　)‎ A．氮元素均被氧化 B．工业合成氨属于人工固氮 C．含氮无机物和含氮有机物可相互转化 D．碳、氢、氧三种元素也参加了氮循环 解析：选A。A.N2→NH3过程中氮元素由0价变为－3价，被还原。B.工业合成氨的过程属于人工固氮。C.1828年，德国化学家维勒首次利用无机物氰酸铵合成了尿素；而含氮的有机物也可以直接分解为无机物。D.雷电发生时涉及的反应有N2＋O22NO,2NO＋O2===2NO2,3NO2＋H2O===2HNO3＋NO，HNO3进入土壤，与矿物质结合成硝酸盐；豆科植物也可以将N2合成氮肥，生物体内含有C元素，所以碳、氢、氧三种元素都参加了氮循环。‎ ‎2．(2016·湖北重点高中联考)汽车排放的尾气中含有NO2，NO2是城市大气污染的主要污染物之一，在日光照射下，NO2发生一系列光化学烟雾的循环反应，从而不断产生O3，加重空气污染。反应过程为①2NO2―→2NO＋2O，②2NO＋O2―→2NO2，③O＋O2―→O3。下列对该反应过程及生成物叙述正确的是(　　)‎ A．NO2起催化剂作用 B．NO起催化剂作用 C．NO2只起氧化剂作用 D．O3与O2为同分异构体 解析：选A。反应过程①＋②得O2―→2O，③O＋O2―→O3，NO2起催化剂作用，反应过程中NO2还作氧化剂，A项正确，B、C项错误；O3与O2的相对分子质量不相同，不是同分异构体，属同素异形体，D项错误。‎ 题组二　氮的氧化物溶于水的简单计算 ‎3．在一定条件下，将NO2和O2的混合气体12 mL通入足量水中，充分反应后剩余2 mL气体(同温同压下)，则原混合气体中氧气的体积为(　　)‎ ‎①1.2 mL　②2.4 mL　③3 mL　④4 mL A．①② 　　　　　　　　　 B．②③‎ C．③④ D．①④‎ 解析：选D。首先分析剩余的2 mL气体有两种可能。如果剩余2 mL O2，则V(NO2)＝×(12－2) mL＝8 mL，则混 合气中的V(O2)＝12 mL－8 mL＝4 mL。若剩余的2 mL气体是NO，则混合气中的V(O2)＝(12 mL－2 mL×3)×＝1.2 mL，D项正确。‎ ‎4．如下图所示，将相同条件下的m体积NO和n体积O2同时通入倒立于水槽中且盛满水的试管内，充分反应后，试管内残留体积的气体，该气体与空气接触后立即变为红棕色。则 m与n的比值为(　　)‎ A．3∶2 B．2∶3‎ C．8∶3 D．3∶8‎ 解析：选C。剩余气体与空气接触立即变为红棕色，说明剩余气体为NO，则可知体积的NO气体与n体积的氧气恰好完全反应，由4NO＋3O2＋2H2O===4HNO3得＝n，即m∶n＝8∶3。‎ ‎(1)氮的氧化物都是大气污染物。‎ ‎(2)空气中NO2是造成光化学烟雾的主要因素。‎ ‎(3)空气中NO、NO2主要来源于煤和石油的燃烧、汽车尾气、硝酸工厂等。‎ ‎ ‎ 考点二　硝酸的性质及应用[学生用书P102]‎ ‎1．物理性质 色味态：无色有刺激性气味液体；挥发性：易挥发。‎ 水溶性：与水以任意比互溶；发烟硝酸：质量分数在98%以上的硝酸。‎ ‎2．化学性质 ‎(1)不稳定性：4HNO34NO2↑＋O2↑＋2H2O。‎ ‎(2)强氧化性 ‎①与金属反应 a．与除Au、Pt外大部分金属反应 浓硝酸与铜反应：Cu＋4HNO3(浓)===Cu(NO3)2＋2NO2↑＋2H2O；‎ 稀硝酸与铜反应：3Cu＋8HNO3(稀)===3Cu(NO3)2＋2NO↑＋4H2O。‎ b．常温下浓硝酸使Fe、Al钝化。‎ ‎②与非金属反应 浓硝酸与炭反应：C＋4HNO3(浓)CO2↑＋4NO2↑＋2H2O。‎ ‎③与某些还原性化合物(如Fe2＋、SO等形成的化合物)反应。‎ ‎(3)与有机物反应 ‎①硝化反应(与C6H6反应)：C6H6＋HNO3C6H5NO2＋H2O。‎ ‎②颜色反应：蛋白质遇到浓硝酸时变黄色。‎ ‎1．判断正误(正确的打“√”，错误的打“×”)‎ ‎(1)浓、稀硝酸都能使蓝色石蕊试纸最终变为红色。(　　)‎ ‎(2)硝酸能与Na2CO3反应，但不生成CO2。(　　)‎ ‎(3)硝酸可与Na2S反应制得H2S气体。(　　)‎ ‎(4)过量的铜与浓硝酸反应有一氧化氮生成。(　　)‎ ‎(5)常温下，铝和铁在浓HNO3中“钝化”，说明铝和铁与浓HNO3不反应。(　　)‎ ‎(6)(2014·高考广东卷)将可调高度的铜丝伸入稀HNO3中，溶液变蓝，说明Cu与稀HNO3发生置换反应。(　　)‎ ‎(7)用浓HNO3与Cu反应制备NO2。(　　)‎ ‎(8)向装有Fe(NO3)2溶液的试管中加入稀H2SO4，在管口观察到有红棕色气体产生，这是因为HNO3分解生成了NO2。(　　)‎ 答案：(1)×　(2)×　(3)×　 (4)√　(5)×　(6)×‎ ‎(7)√　(8)×‎ ‎2．写出下列反应的离子方程式，并指出HNO3所表现的性质。‎ ‎(1)Fe3O4和稀HNO3反应：________________________________________________________________________，‎ ‎____________。‎ ‎(2)NaI和稀HNO3反应：________________________________________________________________________，‎ ‎____________。‎ ‎(3)Na2SO3和稀HNO3反应：________________________________________________________________________，‎ ‎____________。‎ 答案：(1)3Fe3O4＋28H＋＋NO===9Fe3＋＋NO↑＋14H2O　酸性和强氧化性 ‎(2)6I－＋8H＋＋2NO===3I2＋2NO↑＋4H2O　强氧化性 ‎(3)3SO＋2H＋＋2NO===3SO＋2NO↑＋H2O　强氧化性 名师点拨 (1)浓、稀硝酸均具有强氧化性，浓度越大，氧化性越强，其还原产物的价态越高。‎ (2)浓硝酸能使紫色石蕊试液先变红，后褪色，该反应过程中浓硝酸表现出强酸性和强氧化性。‎ (3)常温下，铁、铝遇浓硝酸能发生“钝化”，故常温下，浓硝酸可用铁桶盛放。‎ (4)纯净的硝酸是无色的液体，但实验室里的浓硝酸常显黄色，消除黄色的方法是向浓硝酸中通入空气(或O2)，发生反应为4NO2＋O2＋2H2O=== 4HNO3。‎ (5)硝酸几乎能够与所有的金属反应(除Au、Pt外)，但不生成氢气；与变价金属反应时，金属能够被氧化为最高价态。‎ ‎　(2016·三门峡高三模拟)足量铜与一定量浓硝酸反应，得到硝酸铜溶液和NO2、N2O4、NO的混合气体，这些气体与‎1.68 L O2(标准状况)混合后通入水中，所有气体完全被水吸收生成硝酸。若向所得硝酸铜溶液中加入5 mol·L－1 NaOH溶液至Cu2＋恰好完全沉淀，则消耗NaOH溶液的体积是(　　)‎ A．60 mL　　　　　　　　 B．45 mL C．30 mL D．15 mL ‎[解析]　由题意可知：HNO3HNO3，则Cu失去的电子数与O2得到的电子数相等，即n(Cu)＝2n(O2)＝2×＝0.15 mol。根据质量守恒及NaOH和Cu(NO3)2的反应可得关系式：n(NaOH)＝2n[Cu(NO3)2]＝2n(Cu)＝0.3 mol，则V(NaOH)＝＝‎0.06 L＝60 mL。‎ ‎[答案]　A 将上题修改为“‎19.2 g铜与一定量浓硝酸反应，得到硝酸铜溶液和NO2、N2O4、NO的混合气体，这些气体与一定量O2(标准状况)混合后通入水中，所有气体完全被水吸收生成硝酸。”请问需要标准状况的O2多少升？‎ 答案：根据电子转移关系，铜失去的电子最终被氧气所得，则有关系式2Cu～O2，O2的体积为‎19.2 g÷‎64 g/mol÷2×‎22.4 L/mol＝‎3.36 L。‎ 解硝酸与金属反应计算题的整体思路和计算方法 ‎(1)整体思路 ‎(2)计算方法 ‎①原子守恒法 HNO3与金属反应时，一部分HNO3起酸的作用，以NO的形式存在于溶液中；一部分作为氧化剂转化为还原产物，这两部分中氮原子的总物质的量等于反应消耗的HNO3中氮原子的物质的量。‎ ‎②电子守恒法 HNO3与金属的反应属于氧化还原反应，HNO3中氮原子得电子的物质的量等于金属失电子的物质的量。‎ ‎③离子方程式计算法 涉及HNO3、H2SO4的混合酸与金属反应计算时应采用离子方程式计算。‎ ‎ ‎ 题组一　硝酸的性质与计算 ‎1．(2016·衡水高三调研)铁粉和铜粉的均匀混合物，平均分成四等份，分别加入同浓度的稀硝酸，充分反应，在标准状况下生成NO的体积和剩余金属的质量如下表(设硝酸的还原产物只有NO)：‎ 编号 ‎①‎ ‎②‎ ‎③‎ ‎④‎ 稀硝酸体积/mL ‎100‎ ‎200‎ ‎300‎ ‎400‎ 剩余金属/g ‎18.0‎ ‎9.6‎ ‎0‎ ‎0‎ NO体积/mL ‎2 240‎ ‎4 480‎ ‎6 720‎ V 下列计算结果错误的是(　　)‎ A．实验①中溶解了‎8.4 g Fe B．原混合物总质量为‎105.6 g C．硝酸的浓度为4 mol/L D．实验④中V＝6 720‎ 解析：选D。实验①②都有金属剩余，则溶液中金属离子为＋2价，实验①中再加入100 mL稀硝酸，参加反应的金属的质量为‎18.0 g－‎9.6 g＝‎8.4 g，生成NO的体积为4 480 mL－2 240 mL＝2 240 mL，NO的物质的量为0.1 mol，根据得失电子守恒可知，参加反应的金属的物质的量为＝0.15 mol，参加反应的金属的平均摩尔质量为＝‎56 g/mol，故该过程只有Fe参加反应，即实验①中‎8.4 g Fe参与反应，A正确；实验②中再加入100 mL稀硝酸，参加反应的金属的质量为‎9.6 g，生成NO的体积为6 720 mL－4 480 mL＝2 240 mL，NO的物质的量为0.1 mol，若该过程只有Cu参加反应，根据得失电子守恒，则Cu的质量为×‎64 g/mol＝‎9.6 g，等于参加反应金属的质量，故该过程只有Cu反应，且Cu恰好完全反应，故加入200 mL稀硝酸时，Fe的存在形式是硝酸亚铁，在实验③的基础上再加入100 mL稀硝酸，硝酸与溶液中的Fe2＋反应生成NO。原混合物总质量为[(‎18.0 g－‎9.6 g)×2＋‎9.6 g]×4===‎105.6 g，B正确；实验①发生反应3Fe＋8HNO3===3Fe(NO3)2＋2NO↑＋4H2O，生成NO的物质的量为0.1 mol，根据方程式可知，参加反应的HNO3的物质的量为0.1 mol ×4＝0.4 mol，故HNO3的物质的量浓度为0.4 mol/‎0.1 L＝4 mol/L，C正确；实验③中再加入100 mL稀硝酸，硝酸与溶液中Fe2＋反应生成NO，则V＞6 720，D错误。故答案选D。‎ ‎2．(2016·哈尔滨高三模拟)在某100 mL的混合液中，硝酸和硫酸的物质的量浓度分别是 0.4 mol/L、0.1 mol/L，向该混合液中加入‎1.92 g铜粉，加热，待充分反应后，所得溶液中铜离子的物质的量浓度(不考虑溶液体积变化)是(　　)‎ A．0.15 mol/L　　　　　　　 B．0.225 mol/L C．0.30 mol/L D．0.45 mol/L 解析：选B。溶液中同时存在H＋和NO时就能够与Cu发生反应。该溶液中H＋实际为0.06 mol，应该根据离子方程式进行计算，正确解答思路为 ‎3Cu ＋　8H＋＋　　2NO=== 3Cu2＋＋2NO↑＋4H2O ‎ 3 8 2 3‎ ‎ 0.03 mol 0.06 mol 0.04 mol X 根据各物质量的关系可知，H＋不足，应根据H＋进行计算。X＝3×0.06 mol÷8＝0.022 5 mol，‎ 因此，铜离子浓度为＝0.225 mol/L。‎ 题组二　硝酸的强氧化性实验探究 ‎3．(2016·长沙雅礼中学模拟)某化学兴趣小组设计了如下实验装置，欲探究铜和浓硝酸的反应是否有NO产生，题中所涉及气体体积均为标准状况下的数据，且忽略反应中溶液体积的变化。‎ 试回答下列问题：‎ ‎(1)C装置中将铜粉分散在石棉绒中的原因是________________________________________________________________________‎ ‎________________________________________________________________________；‎ B装置的作用为_____________________________________________________。‎ ‎(2)在铜和浓硝酸反应前，挤压打气球鼓入空气，经A、B、C反应后，进入D中的气体主要是__________(填化学式)，通入该气体的目的是__________________________________________________；进行此步操作时应关闭_____________，打开______________。(填“k‎1”‎“k‎2”‎或“k‎3”‎)‎ ‎(3)关闭k1、k2，打开k3，由分液漏斗向装有一定量铜片的D中滴加14 mol·L－1‎ 浓硝酸10.00 mL。待Cu和浓硝酸反应结束后，再通过分液漏斗向D中加入CCl4至满。你认为这样操作的目的是________________________________________________________________________。‎ ‎(4)若E中发生倒吸，可采取的应急操作是__________________________________________________。‎ 解析：(2)气球中的空气成分主要是氧气、氮气、二氧化碳、水蒸气等，通过氢氧化钠溶液除去二氧化碳，通过浓硫酸除去水蒸气，C装置用于除掉空气中的氧气，所以进入D装置的气体主要是氮气；通入氮气的目的是把试管中的空气排尽，避免生成的一氧化氮气体被氧气氧化为二氧化氮，无法验证铜和浓硝酸反应产物中有一氧化氮气体生成；依据气体流向，关闭k3，打开k1、k2，让氮气把试管中的空气赶尽。(3)关闭k1、k2，打开k3，由分液漏斗向D中滴加浓硝酸，Cu和浓硝酸反应结束后，通过分液漏斗向D中加入CCl4至满，因为氮气和氮氧化物不溶于四氯化碳，可把氮气和生成的气体全部排入E装置。(4)若E中发生倒吸，可以调节F中量气管的液面高度改变压强，向下调节量气管(注意不能使其中的水溢出)，使E中的压强减小，防止液体发生倒吸，或直接关闭k3，不让液体进入D装置。‎ 答案：(1)增大铜与空气的接触面积，有利于除去空气中的氧气　既能干燥气体，防止加热时仪器炸裂，同时直立于水面的玻璃管平衡内外气压，能显示实验过程中是否存在堵塞，防止发生危险 ‎(2)N2　赶尽装置中的空气(氧气)，防止可能生成的NO与O2反应而影响实验结论　k3　k1、k2‎ ‎(3)将反应产生的气体全部赶出，使其与E中水完全反应 ‎(4)及时关闭k3(或将F中的量气管向下移动，但不能让其中的水溢出)‎ ‎4．某学习小组探究浓、稀硝酸氧化性的相对强弱，按下图装置进行实验(夹持仪器已略去)。实验表明浓硝酸能将NO氧化成NO2，而稀硝酸不能氧化NO。由此得出的结论是浓硝酸的氧化性强于稀硝酸。‎ 可选药品：浓硝酸、3 mol/L稀硝酸、蒸馏水、浓硫酸、氢氧化钠溶液及二氧化碳。‎ 已知：氢氧化钠溶液不与NO反应，能与NO2反应：‎ ‎2NO2＋2NaOH===NaNO3＋NaNO2＋H2O。‎ ‎(1)实验应避免有害气体排放到空气中，装置③、④、⑥中盛放的药品依次是________________________________________________________________________。‎ ‎(2)滴加浓硝酸之前的操作是检验装置的气密性，加入药品，打开弹簧夹后________________________________________________________________________。‎ ‎(3)装置①中发生反应的化学方程式是________________________________________________________________________‎ ‎________________________________________________________________________。‎ ‎(4)装置②的作用是________________________________________________________________________，‎ 发生反应的化学方程式是________________________________________________________________________。‎ ‎(5)该小组得出的结论所依据的实验现象是________________________________________________________________________‎ ‎________________________________________________________________________。‎ ‎(6)实验结束后，同学们发现装置①中溶液呈绿色，而不显蓝色。甲同学认为是该溶液中硝酸铜的质量分数较高所致，而乙同学认为是该溶液中溶解了生成的气体。同学们分别设计了以下4个实验来判断两种看法是否正确。这些方案中可行的是________(选填序号字母)。‎ a．加热该绿色溶液，观察颜色变化 b．加水稀释该绿色溶液，观察颜色变化 c．向该绿色溶液中通入氮气，观察颜色变化 d．向饱和硝酸铜溶液中通入浓硝酸与铜反应产生的气体，观察颜色变化 解析：本题主要考查HNO3的性质、化学基本实验设计和评价能力。(1)先根据装置特点和实验目的来分析各装置中应盛放何种物质；装置④中盛放浓HNO3以验证浓HNO3将NO氧化成NO2，NO2由装置⑥(NaOH溶液)来吸收；装置③应盛放稀硝酸以验证稀HNO3不能氧化NO，NO不能被NaOH溶液吸收，所以由装置⑤来收集，装置②中应盛放水，以使NO2变为NO。(2)由于装置中的空气能氧化NO而对实验产生干扰，所以滴加浓HNO3之前需要通入一段时间CO2赶走装置中的空气，之后要将装置⑤中导管末端伸入倒置的烧瓶内，以防止反应产生的NO气体逸出。(5)NO被氧化后生成红棕色的NO2，所以可从气体是否变为红棕色来证明浓、稀HNO3是否氧化了NO。(6)方法一：将溶解的NO2赶走(方案a、c)再观察颜色是否变化；方法二：配制一饱和Cu(NO3)2溶液与该溶液比较颜色；方法三：在饱和的纯Cu(NO3)2溶液中通入NO2气体(方案d)观察颜色是否变化；方法四：稀释该溶液(方案b)，但该法使Cu(NO3)2稀释的同时也与NO2反应，所以不可行。‎ 答案：(1)3 mol/L稀硝酸、浓硝酸、氢氧化钠溶液　(2)通入CO2一段时间，关闭弹簧夹，将装置⑤中导管末端伸入倒置的烧瓶内 ‎(3)Cu＋4HNO3(浓)===Cu(NO3)2＋2NO2↑＋2H2O ‎(4)将NO2转化为NO　3NO2＋H2O===2HNO3＋NO ‎(5)装置③中液面上方的气体仍为无色，装置④中液面上方的气体由无色变为红棕色 ‎(6)acd ‎(1)实验目的与硝酸的性质相结合 在酸性条件下，氧化性NO>H＋，不论与何种金属反应，得到电子的是NO而不是H＋，因此还原产物不是H2，而是氮的低价化合物，如NO2、NO、N2O及NH等。若要证明硝酸的强氧化性只需证明其反应产物即可。‎ ‎(2)有关化学实验的描述不仅要求准确，还要求全面，有时还需要指明是何处产生了什么现象，其答题规范可利用下面的模板来处理：‎ ‎“海”(溶液)→①颜色由……变成……；②液面上升或下降(形成液面差)；③溶液变浑浊；④生成(产生)……沉淀；⑤溶液发生倒吸；⑥产生大量气泡；⑦有气体从溶液中逸出；⑧有液体溢出。‎ ‎“陆”(固体)―→①固体表面产生大量气泡；②固体逐渐溶解；③固体体积逐渐变小(变细)；④颜色由……变成……‎ ‎“空”(气体)―→①生成……色(味)气体；②气体由……色变成……色；③先变……后……(加深、变浅、褪色)。 ‎ 考点三　氨和铵盐[学生用书P104]‎ ‎1．氨气 ‎(1)物理性质 色、味、态：无色有刺激性气味气体。‎ 水溶性：极易溶于水，在常温常压下，1体积水能溶解700体积氨气。‎ ‎(2)化学性质(填化学方程式)‎ ‎ ‎ ‎(3)实验室制取 →2NH4Cl＋Ca(OH)22NH3↑＋CaCl2＋2H2O ‎ ↓‎ →固体＋固体气体(与用KClO3和MnO2或KMnO4制O2的装置相同)‎ ‎ ↓‎ →用碱石灰干燥 ‎ ↓‎ →向下排空气法 ‎ ↓‎ → ‎ ↓‎ →收集时，一般在管口塞一团棉花，可减小NH3与空气的对流速度，收集到纯净的NH3‎ ‎(4)氨的用途 化工原料，用于制硝酸、铵盐、纯碱、尿素，用作制冷剂。‎ ‎2．铵盐 ‎ ‎ ‎(2)NH的检验 ‎1．判断正误(正确的打“√”，错误的打“×”)‎ ‎(1)向AgNO3溶液中滴加过量氨水，溶液澄清，说明Ag＋与NH3·H2O能大量共存。(　　)‎ ‎(2)可用蘸浓盐酸的棉棒检验输送氨气的管道是否漏气。(　　)‎ ‎(3)液氨汽化时要吸收大量的热，可用作制冷剂。(　　)‎ ‎(4)实验室用NH4Cl和Ca(OH)2制备NH3涉及氧化还原反应。(　　)‎ ‎(5)可用氨水除去试管内壁上的银镜。(　　)‎ ‎(6)用玻璃棒蘸取浓氨水点到红色石蕊试纸上，试纸变蓝色，是因为浓氨水呈碱性。(　　)‎ 答案：(1)×　(2)√　(3)√　(4)×　(5)×　(6)√‎ ‎2．写出下列反应的离子方程式。‎ ‎(1)在NH4Cl溶液中加入NaOH溶液，并加热：________________________________________________________________________‎ ‎______________________。‎ ‎(2)在NH4Cl溶液中滴加NaOH溶液：________________________________________________________________________。‎ ‎(3)在浓NH4Cl溶液中加浓NaOH：________________________________________________________________________。‎ ‎(4)NH4Cl溶液呈酸性的原因：________________________________________________________________________。‎ ‎(5)在饱和NH4Cl溶液中滴加NaAlO2，产生刺激性气味的气体和白色沉淀：________________________________________________________________________。‎ 答案：(1)NH＋OH－NH3↑＋H2O ‎(2)NH＋OH－===NH3·H2O ‎(3)NH＋OH－===NH3↑＋H2O ‎(4)NH＋H2ONH3·H2O＋H＋‎ ‎(5)NH＋AlO＋H2O===NH3↑＋Al(OH)3↓‎ 名师点拨 ‎(1)NH3是中学化学中唯一的碱性气体，可在推断题中作为解题的突破口，确定NH3的存在。‎ ‎(2)氨水的成分是三分子：NH3、NH3·H2O、H2O；三离子：NH、OH－、H＋，氨水呈弱碱性。计算氨水浓度时，溶质视为NH3。‎ ‎(3)NH4Cl受热易分解：NH4Cl△NH3↑＋HCl↑，NH3和HCl不共存：NH3＋HCl===NH4Cl，但这两个反应不是可逆反应。‎ ‎　(2016·济南高三一模)某小组的同学欲探究NH3经一系列反应得到HNO3和NH4NO3的过程，NH3的转化过程如图所示：‎ 甲、乙两同学分别按如图所示装置进行实验。‎ 用于A、B装置中的可选药品：浓氨水、30% H2O2溶液、蒸馏水、NaOH固体、MnO2。‎ ‎(1)仪器a的名称是______________________，装置A的圆底烧瓶中发生反应的化学方程式为________________________________________________________________________‎ ‎____________________________。‎ 装置E有多种作用，下列关于装置E的作用或其中所盛液体的说法中，不正确的是__________(填字母)。‎ a．使氨气和氧气充分混合 b．控制通入氨气和氧气的体积比 c．平衡装置内的压强 d．锥形瓶内液体是饱和食盐水 ‎(2)甲同学先点燃酒精灯，再打开K1、K2、K3、K4，反应一段时间后，他认为成功模拟了过程Ⅱ的反应，原因是其观察到______________________________________________(填支持其观点的实验现象)；甲同学进行的实验中产生的气体持续通入装置H一段时间后，H中的溶液变成蓝色，则其中铜片所参与反应的离子方程式为____________________________________________，若制得的氨气仅按Ⅰ－Ⅱ－Ⅲ的顺序完全转化为硝酸，欲使H装置中所得溶液为纯净的CuSO4溶液(忽略Cu2＋的水解)，理论上所需氨气在标准状况下的体积为___________L(假设硝酸与铜反应产生的还原产物全部排出反应装置)；从所得CuSO4溶液中得到CuSO4·5H2O晶体的方法是将溶液________________、_______________、过滤、洗涤、干燥。‎ ‎(3)乙同学为模拟过程Ⅳ的反应，在甲同学操作的基础上对该装置进行了下列各项中的一项操作，使G处圆底烧瓶中产生大量白烟，你认为这项操作是__________________(填字母)。‎ a．关闭K3并熄灭酒精灯 b．关闭K4并熄灭酒精灯 c．关闭K3、K4并熄灭酒精灯 ‎(4)丙同学认为该系列实验装置存在一处明显的设计缺陷，你认为该设计缺陷是________________________________________________________________________‎ ‎________________________________________________________________________。‎ ‎[解析]　(1)根据仪器a的构造特点判断仪器a的名称是长颈漏斗；氨气的干燥用碱石灰，应放在球形干燥管中，故装置B、D用于制取纯净、干燥的氨气，装置A、C用于制取纯净、干燥的氧气，装置A为固液不加热制备气体的装置，结合题给试剂判断，装置A的圆底烧瓶中发生反应的化学方程式为2H2O2MnO2,2H2O＋O2↑。装置E有多种作用，如使氨气和氧气充分混合，通过观察产生气泡的速率控制通入氨气和氧气的体积比，平衡装置内的压强，但氨气极易溶于水，锥形瓶内液体不能是饱和食盐水，故选d。(2)分析甲同学的实验方案，反应一段时间后，观察到G处圆底烧瓶中有红棕色气体产生；将甲同学进行的实验中产生的气体持续通入铜和稀硫酸的混合物中，一段时间后，溶液变成蓝色，则其中铜片所参与反应的离子方程式为3Cu＋8H＋＋2NO===3Cu2＋＋2NO↑＋4H2O。由反应方程式知，若制得纯净的CuSO4溶液，硫酸和硝酸的物质的量之比为3∶2，n( H2SO4)＝‎0.15 L×1 mol·L－1＝0.15 mol，则需硝酸的物质的量为0.1 mol，又氨气仅按Ⅰ－Ⅱ－Ⅲ的顺序完全转化为硝酸，根据氮原子守恒，理论上所需氨气的物质的量为0.1 mol，在标准状况下的体积为‎2.24 L；从所得CuSO4溶液中得到CuSO4·5H2O晶体的方法是将溶液蒸发浓缩、冷却结晶、过滤、洗涤、干燥。(3)甲同学操作使G处圆底烧瓶中含有硝酸蒸气，若要制得硝酸铵，应再通入一定量的氨气，操作为关闭K3并熄灭酒精灯，故选a。‎ ‎[答案]　(1)长颈漏斗　2H2O22H2O＋O2↑　d ‎(2)G处圆底烧瓶中有红棕色气体产生 ‎3Cu＋8H＋＋2NO===3Cu2＋＋2NO↑＋4H2O ‎2．24　蒸发浓缩　冷却结晶 ‎(3)a　(4)缺少尾气处理装置 某兴趣小组用如图所示装置探究氨的催化氧化。‎ ‎(1)氨催化氧化的化学方程式为________________________________________________________________________。‎ ‎(2)加热玻璃管2一段时间后，挤压1中打气球鼓入空气，观察到2中物质呈红热状态；停止加热后仍能保持红热，该反应是________(填“吸热”或“放热”)反应。‎ ‎(3)为保证在装置4中观察到红棕色气体，装置3应装入________；若取消装置3，在装置4中仅观察到大量白烟，原因是________________________________________________________________________。‎ ‎(4)为实现氨的催化氧化，也可用装置5替换装置________(填装置代号)；化合物X为________(只写一种)，Na2O2的作用是________________________________________________________________________。‎ 解析：(1)氨催化氧化的化学方程式：4NH3＋5O24NO＋6H2O。‎ ‎(2)停止加热后催化剂Cr2O3仍能保持红热，说明该反应放出大量的热，是一个放热反应。‎ ‎(3)经过装置2后的混合气体中含有NO、O2、水蒸气、NH3，NO与O2反应生成NO2，NO2和水反应生成HNO3，NH3和HNO3反应生成了NH4NO3，该反应有大量白烟生成。要在装置4中看到红棕色的NO2气体，必须要用一种试剂吸收掉NH3和水蒸气而浓H2SO4正好符合题意。‎ ‎(4)装置5与上面题目中的其他装置相比较，该装置要提供NH3和O2，故和装置1相类似，加热时既能提供NH3，同时又能和Na2O2反应产生O2的物质可以是NH4Cl，也可以是NH4HCO3等。‎ 答案：(1)4NH3＋5O24NO＋6H2O　(2)放热 ‎(3)浓H2SO4　生成的NO与O2反应生成NO2，NO2和水反应生成HNO3，NH3与HNO3反应生成了NH4NO3‎ ‎(4)1　NH4Cl　与HCl反应生成氧气(其他合理答案均可)‎ 寻找实验装置缺陷问题的思考顺序 优先考虑尾气处理装置的必要性并对比有无；其次考虑防倒吸装置的必要性并对比有无；再次考虑气体净化装置的正误(包括试剂和顺序)；若在定量实验中，还应考虑对于空气中的CO2和H2O的隔离装置的必要性和位置。‎ ‎ ‎ 题组一　氨和铵盐的性质 ‎1．(2016·盐城中学开学考试)NH3是一种重要的化工原料，可以制备一系列物质(如图所示)。下列说法正确的是(　　)‎ A．NH4Cl和NaHCO3都是常用的化肥 B．NH4Cl、HNO3和Na2CO3受热时都易分解 C．图中所涉及的盐类物质均可发生水解反应 D．NH3和NO2在一定条件下可以发生氧化还原反应 解析：选D。NaHCO3不是化肥，A错误；Na2CO3‎ 热稳定性很好，受热时不分解，B错误；图中所涉及的盐类物质中NaCl不发生水解反应，C错误；NH3具有还原性，NO2具有氧化性，二者在一定条件下可以发生氧化还原反应，D正确。‎ ‎2．(2016·沈阳高三模拟)如下图，利用培养皿探究氨气的性质。实验时向NaOH固体上滴几滴浓氨水，立即用另一表面皿扣在上面。下表中对实验现象所做的解释正确的是(　　)‎ 选项 实验现象 解释 A 浓盐酸附近产生白烟 NH3与浓盐酸反应产生了NH4Cl固体 B 浓硫酸附近无明显现象 NH3与浓硫酸不发生反应 C 氯化物溶液变浑浊 该溶液一定是AlCl3溶液 D 干燥红色石蕊试纸不变色，湿润红色石蕊试纸变蓝 NH3是一种可溶性碱 解析：选A。NH3能与HCl发生化合反应，生成NH4Cl白色固体；NH3也能与H2SO4发生化合反应，生成(NH4)2SO4；NH3与氯化物溶液反应生成氢氧化物沉淀，该氯化物可以是氯化铝、氯化镁等；NH3溶于水生成NH3·H2O，NH3·H2O是一种可溶性碱，NH3是氢化物。‎ 题组二　氨气的实验室制法 ‎3．(教材改编)下面是实验室制取氨气的装置和选用的试剂，其中错误的是(　　)‎ A．①②　　　　　　　　　　 B．②③‎ C．③④ D．①③‎ 解析：选D。NH4Cl受热可产生NH3和HCl，但两者遇冷会重新反应生成NH4Cl，在此过程中还有可能出现堵塞导管的情况，因此不能用①的方法制取氨气。③中试管口未向下倾斜，会导致加热产生的水蒸气冷凝后倒流入试管而使试管炸裂，③不可行。浓氨水滴入氧化钙固体中，会发生CaO＋NH3·H2O===Ca(OH)2＋NH3↑，故可用②的方法制取氨气。浓氨水受热产生氨气，通过碱石灰吸收水蒸气后即得干燥的NH3，所以④符合要求。‎ ‎4．某同学用下列装置(固定、加热仪器和橡胶管略)进行有关氨气制取的实验探究。‎ 回答下列问题：‎ ‎(1)若用装置①制取NH3，其反应的化学方程式为________________________________；若要测定生成的NH3的体积，则必须选择的装置是________(填装置序号)，装置中所盛试剂应具有的性质是______________________________________________________________。‎ ‎(2)若用装置②制取并收集干燥的NH3，烧瓶内装的试剂是________，分液漏斗中装的试剂是________，收集装置应选择________(填装置序号)。‎ 解析：(1)装置①适用于固固加热制取气体，制取NH3时试剂是NH4Cl固体和Ca(OH)2固体。若测定NH3的体积，必须用排液法，而NH3极易溶于水，故不能用排水法，所用的液体必须不易挥发，不与NH3反应，也不溶解NH3才可以。‎ ‎(2)装置②是固液反应，不需要加热的装置，制取NH3时，可用浓氨水和碱石灰反应。‎ 答案：(1)2NH4Cl＋Ca(OH)22NH3↑＋CaCl2＋2H2O ‎③⑦　氨气难溶于该试剂，且该试剂不易挥发，不与氨气反应 ‎(2)CaO(或NaOH或碱石灰)　浓氨水(或浓NH4Cl溶液)　⑥‎ 题组三　喷泉实验 ‎5．(2016·舟山高三期中)如图是某课外活动小组的同学设计的4个喷泉实验方案。下列有关操作不可能引发喷泉现象的是(　　)‎ A．挤压装置①的胶头滴管使CCl4全部进入烧瓶，片刻后打开止水夹 B．挤压装置②的胶头滴管使NaOH溶液全部进入烧瓶，片刻后打开止水夹 C．用鼓气装置从装置③的a处不断鼓入空气并打开止水夹 D．向装置④的水槽中慢慢加入足量浓硫酸并打开止水夹 解析：选B。氯气易溶于有机溶剂四氯化碳，烧瓶中的气体压强就会减小，故能形成喷泉；氢气不溶于水，也不会和氢氧化钠反应，所以烧瓶中的气体压强不会有明显的变化，故不能形成喷泉；用鼓气装置从装置③的a处不断鼓入空气，使锥形瓶中液体进入烧瓶中，氨气极易溶于水，烧瓶中的气体压强就会减小，故能形成喷泉；浓硫酸溶于水时放热，使得浓氨水受热分解产生氨气，和氯化氢气体反应，烧瓶中的气体压强就会减小，故能形成喷泉。‎ ‎6．如图，同温同压下，两个等体积的干燥圆底烧瓶中分别充满①NH3、②NO2，进行喷泉实验。经充分反应后，圆底烧瓶内溶质的物质的量浓度(　　)‎ A．①>② B．①<②‎ C．①＝② D．不能确定 解析：选C。假设两个容器所处的状况均为标准状况，①中物质的量浓度计算公式为c＝(V L÷‎22.4 L·mol－1)÷V L＝1/22.4 mol·L－1；②中物质的量浓度计算公式为c＝( L÷‎22.4 L·mol－1)÷ L＝1/22.4 mol·L－1。‎ ‎1．实验室制取少量NH3的两种简易方法 ‎(1)加热浓氨水 ‎①反应原理：NH3·H2ONH3↑＋H2O。‎ ‎②装置：见图甲。‎ ‎(2)浓氨水中加固态碱性物质 ‎①反应原理：浓氨水中存在以下平衡：NH3＋H2ONH3·H2ONH＋OH－，加入固态碱性物质(如CaO、NaOH、碱石灰等)，消耗水且使c(OH－)增大，使平衡逆向移动，同时反应放热，促进NH3·H2O的分解。‎ ‎②装置：见图乙。‎ ‎2．喷泉实验成功的关键 ‎(1)盛气体的烧瓶必须干燥；‎ ‎(2)气体要充满烧瓶；‎ ‎(3)烧瓶不能漏气(实验前应先检查装置的气密性)；‎ ‎(4)所用气体能大量溶于所用液体或气体与液体快速反应。‎ 考点四　氮及其化合物性质的综合运用[学生用书P106]‎ ‎1．氮及其化合物的转化 写出各转化关系的化学方程式或离子方程式：‎ ‎①NH3·H2ONH3↑＋H2O；‎ ‎②NH3＋H2ONH3·H2O；‎ ‎③NH3＋H＋===NH ；‎ ‎④NH＋OH－NH3↑＋H2O；‎ ‎⑤4NH3＋3O22N2＋6H2O(或4NH3＋6NO5N2＋6H2O)；‎ ‎⑥N2＋3H22NH3；‎ ‎⑦N2＋O22NO；‎ ‎⑧6NO＋4NH35N2＋6H2O；‎ ‎⑨2NO＋O2===2NO2；‎ ‎⑩3NO2＋H2O===2HNO3＋NO；‎ ‎⑪3NO2＋H2O===2HNO3＋NO；‎ ‎⑫4HNO3(浓)＋Cu===Cu(NO3)2＋2NO2↑＋2H2O；‎ ‎⑬3Cu＋8HNO3(稀)===3Cu(NO3)2＋2NO↑＋4H2O；‎ ‎⑭‎ ‎⑮N2O42NO2；‎ ‎⑯2NO2N2O4；‎ ‎⑰NO2＋NO＋2OH－===2NO＋H2O；‎ ‎⑱3Mg＋N2点燃,Mg3N2。‎ ‎2．含氮物质的化合价变化及规律 ‎(1)氮元素间的歧化和归中 歧化——同一元素的化合价在同一反应中既升高又降低。‎ 归中——同一元素高价态和低价态生成中间价态。‎ 歧化：3NO2＋H2O===2HNO3＋NO。‎ 归中：6NO＋4NH35N2＋6H2O。‎ ‎(2)含氮物质的连续氧化 NH3NONO2HNO3；N2NONO2HNO3。‎ ‎1．氨气溶于水得到氨水，氯气溶于水得到氯水，下列关于新制的氨水、氯水的描述正确的是(　　)‎ A．“两水”都是混合物，溶液中含有的粒子种类、数目相同 B．“两水”都有刺激性气味，都能漂白有机色素 C．“两水”中都存在可逆反应的化学平衡和弱电解质的电离平衡 D．“两水”放置时间较久后都会因为相同的原理而变质 解析：选C。新制氯水中存在的微粒有：Cl2、H2O、HClO、Cl－、ClO－、H＋和OH－，新制氨水中存在的微粒有：NH3、H2O、NH3·H2O、NH、H＋和OH－，A错；氨水无漂白性，B错；氯水变质是因为HClO见光分解，氨水变质是由于氨气的挥发，D错。‎ ‎2．下列实验过程中，始终无明显现象的是(　　)‎ A．NO2通入FeSO4溶液中 B．CO2通入CaCl2溶液中 C．NH3通入AlCl3溶液中 D．SO2通入已酸化的Ba(NO3)2溶液中 答案：B 名师点拨 ‎(1)牢记1条转化主线 N2NH3NONO2HNO3NH4NO3‎ ‎(2)理解实验室制取NH3的3个原理 ‎①加热NH4Cl与碱石灰的混合物；②加热浓氨水；③将浓氨水滴加到CaO或NaOH等固体上。‎ ‎(3)掌握3个化学方程式 ‎3Cu＋8HNO3(稀)===3Cu(NO3)2＋2NO↑＋4H2O，‎ Cu＋4HNO3(浓)===Cu(NO3)2＋2NO2↑＋2H2O，‎ C＋4HNO3(浓) CO2↑＋4NO2↑＋2H2O。‎ ‎(4)理解2个守恒在金属与硝酸反应计算中的应用 ‎①原子守恒：n(HNO3)＝n(NOx)＋n(NO)溶液。‎ ‎②电子守恒：金属失电子数＝HNO3得电子数。‎ ‎　(2016·莱州一中高三月考)A～G及X、Y均是中学化学常见物质，其中B、D、E、F、G在常温下为气体且B为红棕色，C是红色的金属单质。它们之间有如下转化关系(产物中的水已略去)。‎ 试完成下列问题：‎ ‎(1)B的化学式为__________________。‎ ‎(2)反应⑤中氧化剂与还原剂的物质的量之比为_______________________。‎ ‎(3)写出反应⑦的离子方程式：________________________________________。‎ ‎(4)写出电解X溶液的阳极反应式：________________________________________________________________________，‎ 若电解一段时间后转移了0.2 mol电子，则此时电解产生的气体在标准状况下的体积为_________________。‎ ‎(5)写出反应④的化学方程式：___________________________________________________。‎ ‎[解析]　本题的突破口是G在放电条件下生成E，E继续与D反应生成红棕色气体B，则G为N2，D为O2，E为NO，B为NO2。B(NO2)溶于水生成Y和NO，则Y为HNO3，红色金属C与Y(HNO3)的浓溶液反应生成的X为Cu(NO3)2，X的固体加热除生成NO2、O2外，还有固体A(CuO)生成。CuO与F在加热条件下生成Cu和N2，则F为NH3。‎ ‎(2)反应⑤的化学方程式为3NO2＋H2O===2HNO3＋NO，NO2部分氧化为硝酸，部分还原为NO，氧化剂与还原剂的物质的量之比为1∶2。‎ ‎(4)电解Cu(NO3)2溶液，阳极OH－的放电能力比NO强，则OH－放电，电极反应式为4OH－－4e－===O2 ↑＋2H2O，当转移0.2 mol电子时，生成的气体的物质的量为0.05 mol，其体积为‎1.12 L。‎ ‎(5)反应④为CuO与NH3反应生成Cu、H2O和N2，根据电子得失守恒和质量守恒配平化学方程式为3CuO＋2NH33Cu＋3H2O＋N2。‎ ‎[答案]　(1)NO2‎ ‎(2)1∶2‎ ‎(3)Cu＋4H＋＋2NO===Cu2＋＋2NO2↑＋2H2O ‎(4)4OH－－4e－===O2↑＋2H2O　‎‎1.12 L ‎(5)3CuO＋2NH33Cu＋3H2O＋N2‎ 中学化学中常见的“一变三”的受热分解反应有哪些？‎ 答案：碳酸氢钠、碳酸氢铵、碳酸铵、高锰酸钾、碱式碳酸铜等。‎ 氮及其化合物推断题的突破口 有关氮及其重要化合物的推断题常以产生白烟、红棕色气体、无色气体在空气中变为红棕色、能使红色石蕊试纸变为蓝色等特殊现象为突破口。产生白烟，一般为铵盐的产生现象；红棕色气体是NO2，必然是浓硝酸与还原剂反应后的产物；无色气体在空气中变为红棕色是NO的转变现象；能使红色石蕊试纸变为蓝色是确定氨气的依据。依据这些特殊现象，结合题中的转化关系，一般能够较好地解决推断题。‎ ‎ ‎ 题组　氮及其化合物的综合应用 ‎1．(2015·高考安徽卷)某同学将光亮的镁条放入盛有NH4Cl溶液的试管中，有大量气泡产生。为探究该反应原理，该同学做了以下实验并观察到相关现象，由此得出的结论不合理的是(　　)‎ 选项 实验及现象 结论 A 将湿润的红色石蕊试纸放在试管口，试纸变蓝 反应中有NH3产生 B 收集产生的气体并点燃，火焰呈淡蓝色 反应中有H2产生 C 收集气体的同时测得溶液的pH为8.6‎ 弱碱性溶液中Mg也可被氧化 D 将光亮的镁条放入pH为8.6的NaHCO3溶液中，有气泡产生 弱碱性溶液中OH－氧化了Mg 解析：选D。A.能使湿润的红色石蕊试纸变蓝的气体只有NH3。B.由于NH4Cl溶液水解后显酸性，故产生的气体中含有H2。C.pH＝8.6的溶液显碱性，故弱碱性溶液中Mg可被氧化。D.溶液中有气泡产生，生成的气体是H2，是H＋将Mg氧化，而不是OH－将Mg氧化。‎ ‎2．(2016·河南名校模拟)下列关系图中，A是一种正盐，B是气态氢化物，C是单质，F是强酸。当X无论是强酸还是强碱时都有如下转化关系(其他产物及反应所需条件均已略去)，当X是强碱时，过量B跟氯气反应除生成C外，另一产物是盐酸盐。‎ 下列说法不正确的是(　　)‎ A．当X是强酸时，ABCDEF均含有同一种元素，F是硫酸 B．当X是强碱时，ABCDEF均含有同一种元素，F是硝酸 C. B和Cl2的反应一定是氧化还原反应 D．当X是强酸时，C常温下是气态单质 解析：选D。A、B均是正确的，把相应物质带入即可知。X是强酸时，A物质是硫化物，如Na2S，后面分别是H2S、S、‎ SO2、SO3、H2SO4；X是强碱时，A物质是铵盐，如NH4Cl，后面分别是NH3、N2、NO、NO2、HNO3。C正确，一定是氧化还原反应，因为B转化为C是气体氢化物向单质的转化，一定有化合价的变化。D错误，X是强酸时，C显然是S，硫常温下是固体。‎ 同一个转化关系图，角度不同可以得到不同的转化。故在复习时对各种元素及其化合物的关系图中相似的转化关系，应加强联系，并关注其中某些物质的特征差异，以便明确具体物质。具有特殊颜色的气体：黄绿色气体是Cl2，红棕色气体为NO2；具有特殊性质的气体：氨气是中学阶段需掌握的唯一碱性气体；具有特殊气味的气体：有臭鸡蛋气味的气体是H2S。 ‎ 考点五　环境保护和绿色化学[学生用书P108]‎ ‎1．环境问题的含义 主要是指由于人类不合理地开发和利用自然资源而造成的生态环境破坏，以及工农业生产和人类生活所造成的环境污染。‎ ‎2．常见环境污染问题 ‎3．环境保护 ‎(1)空气质量日报：主要包括“空气污染指数”“空气质量级别”“首要污染物”。目前计入的污染物主要是二氧化硫、二氧化氮和可吸入颗粒物。‎ ‎(2)三废污染：三废是指废水、废气、废渣。‎ ‎(3)环保措施：回收利用、达标排放、研制可降解塑料等无污染的新材料等。‎ ‎4．绿色化学 ‎(1)核心：利用化学原理从源头上减少和消除工业生产对环境造成的污染。‎ ‎(2)特征：①采用无毒、无害的原料；②在无毒、无害的条件(包括催化剂、溶剂)下进行；③产品应该是环境友好的；④具有理想的“原子经济性”，即反应具有高选择性、极少副产物，甚至实现“零排放”。‎ ‎(3)原子经济性：原子经济性可用原子利用率来衡量，其定义可表示为原子利用率＝×100%。‎ ‎①CH2===CH2＋Br2―→CH2BrCH2Br ‎②CH4＋Cl2光,CH3Cl＋HCl 上述两反应的原子利用率为100%的是①，其特点为反应物中的原子全部转化为期望的最终产物。原子经济性的反应有两个显著优点：一是最大限度地利用了原料，二是最大限度地减少了废物的排放。‎ ‎1．下列说法不正确的是(　　)‎ A．豆科植物通过根瘤菌吸收空气中的氮气，属于化学变化 B．汽车尾气中排放的氮氧化合物主要是由游离态氮转化来的 C．化石燃料燃烧通常不释放出氮氧化合物 D．植物秸秆燃烧时放出氮氧化合物，参与了氮的循环 答案：C ‎2．“绿色化学实验”已走进课堂，下列做法符合“绿色化学”的是(　　)‎ ‎①实验室收集氨气采用图1所示装置　②实验室中做氯气与钠的反应实验时采用图2所示装置　③实验室中用玻璃棒分别蘸取浓盐酸和浓氨水做氨气与酸生成铵盐的实验　④实验室中采用图3所示装置进行铜与稀硝酸的反应 A．②③④　　　　　　　　 B．①②③‎ C．①②④ D．①③④‎ 解析：选C。“绿色化学”的思想是尽量使用无毒、无害的原料，采取合理安全的工艺合成产物，原子利用率为100%，无污染，对环境友好。①的做法可防止氨气对空气的污染；②的做法对尾气进行吸收处理，有效防止氯气对空气的污染；④的做法中，铜丝可以活动，能有效地控制反应的发生与停止，用气球收集反应产生的污染性气体，待反应后处理，也防止了对空气的污染，以上三种做法均符合“绿色化学”，而③的做法中氨气与氯化氢气体直接散发到空气中，对空气造成污染，不符合“绿色化学”。‎ 名师点拨 ‎　主要的大气污染物及其危害 大气污染物 主要成分 危害 可吸入颗粒物 大气中液体、固体状颗粒物，又称飘尘 加重呼吸道疾病，其他有害气体转化的催化剂 硫的氧化物 SO2、SO3‎ 酸雨 氮的氧化物 NO、NO2‎ 光化学烟雾、酸雨、破坏臭氧层 碳的氧化物 CO 降低血液的输氧能力 碳氢化合物 CH4、CxHy等 光化学烟雾 氟氯代烃 CF3Cl(氟利昂)‎ 温室效应、破坏臭氧层 ‎　Ⅰ.臭氧层空洞 高空大气中O2吸收紫外线可变成臭氧(O3)，而冰箱中的制冷剂氟利昂在紫外线作用下分解出氯原子，氯原子能加速臭氧的分解，从而破坏平流层中的臭氧层。同样超音速飞机的尾气及发动机尾气中的NO也能加快O3的分解，反应式如下：NO＋O3―→NO2＋2O；NO2＋O―→NO＋O2。请你写出总的反应式：________________________________________________________________________；‎ 其中NO的作用是______________和______________。‎ Ⅱ.水源污染(富营养化)‎ ‎(1)工农业及城市生活污水中含磷。家用洗涤剂是污水中磷的一个重要来源(洗涤剂中含有磷酸钠)。关于处理污水时要不要除去磷的说法正确的是________。‎ A．磷是生物所需的营养元素，不必除去 B．含磷的污水是很好的肥料，不必除去 C．含磷污水排入到自然水中引起藻类大量繁殖，使水变质，必须除去 D．磷对人无毒，除去与否都无关紧要 ‎(2)赤潮 我国沿海出现了大面积赤潮，赤潮是红藻、蓝藻等在较短时间内大量繁殖形成的，它造成的严重后果是_____________________________________________________________。‎ 赤潮是水体富营养化的结果，主要是因为________________________________等，使水中含有大量的________元素对应的离子。为了防止水污染。我国许多地区已经对洗衣粉的成分加以限制，不得再销售含有________(从下述选项中选)的洗衣粉。‎ A．硅酸钠　　　　　　　　　　 B．烷基苯磺酸钠 C．三聚磷酸钠 D．蛋白质 Ⅲ.酸雨 ‎(1)自然界“酸雨”形成的原因主要是________。‎ A．未经处理的工业废水的任意排放 B．大气中二氧化碳含量增多 C．工业上大量燃烧含硫的燃料和金属矿石的冶炼 D．汽车排放的尾气和燃料不完全燃烧产生的气体 ‎(2)SO2主要来自于硫酸工厂废气和含硫矿物的燃烧。‎ ‎①若用Na2SO3溶液来吸收工厂的SO2尾气，加热吸收液可获得高浓度的SO2，变废为宝。写出吸收SO2尾气的化学方程式：________________________________________________________________________。‎ ‎②为除去燃料中的硫，可采用如图脱硫工艺。写出主要的化学方程式：________________________________________________________________________。‎ Ⅳ.汽车尾气污染 汽车尾气(含有烃类、CO、SO2与NO等物质)是城市空气的污染源之一。治理的方法之一是在汽车的排气管上装一个“催化转换器”(用铂、钯合金作催化剂)。它的特点是使CO和NO反应，生成可参与大气生态环境循环的无毒气体，并促使烃类充分燃烧及SO2的转化。‎ ‎(1)写出一氧化碳与一氧化氮反应的化学方程式：________________________________________________________________________‎ ‎________________________________________________________________________。‎ ‎(2)“催化转换器”的缺点是在一定程度上提高空气的酸度，其原因是________________________________________________________________________。‎ ‎(3)控制城市空气污染源的方法可以有________________________________________________________________________。‎ A．开发氢能源 B．使用电动车 C．植树造林 D．戴上呼吸面具 ‎[解析]　Ⅰ.通过化学反应方程式的加合可以得到总的反应式：O3O2＋O。通过第一个反应式可知NO作还原剂，由总反应式可知NO作催化剂。‎ Ⅱ.含磷的污水是水污染的重要来源之一，这种富含营养元素(N、P等)的污水排入自然水中，会使水中微生物和藻类大量繁殖、生长、腐败，从而使水中的溶解氧大量减少，引起水中生物死亡，水质恶化，降低了水的使用价值。‎ Ⅲ.自然界中的酸雨主要是硫酸雨，这是由于大气中SO2和SO3含量过高造成的，形成这种情况的主要原因是工业大量燃烧含硫的燃料和金属矿石的冶炼，汽车尾气的排放不是主要原因。‎ ‎[答案]　Ⅰ.O3O2＋O　还原剂　催化剂 Ⅱ.(1)C　(2)藻类分泌毒素，并且消耗水中的溶解氧，造成水质恶化和鱼类死亡　滥用氮肥、磷肥、农药和城镇废水任意排放　氮、磷　C Ⅲ.(1)C　(2)①SO2＋H2O＋Na2SO3===2NaHSO3‎ ‎②CaO(s)＋SO2(g)=== CaSO3(s)，‎ ‎2CaSO3(s)＋O2(g)2CaSO4(s)‎ Ⅳ.(1)2CO＋2NON2＋2CO2‎ ‎(2)SO2转化成SO3，SO3遇水生成硫酸 ‎(3)AB 某市对大气进行监测，发现该市首要污染物为可吸入颗粒物PM2.5(直径小于等于2.5 μm的悬浮颗粒物)，其主要来源为燃煤、机动车尾气等。因此，对PM2.5、SO2、NOx等进行研究具有重要意义。‎ 请回答下列问题：‎ ‎(1)将PM2.5样本用蒸馏水处理制成待测试样。‎ 若测得该试样所含水溶性无机离子的化学组分及其平均浓度如下表：‎ 离子 K＋‎ Na＋‎ NH SO NO Cl－‎ 浓度/×10－6mol·L－1‎ ‎4‎ ‎6‎ ‎20‎ ‎40‎ ‎30‎ ‎20‎ 根据表中数据判断PM2.5的酸碱性为________，试样的pH＝________。‎ ‎(2)汽车尾气中NOx和CO的生成及转化 ‎①已知汽缸中生成NO的反应为 N2(g)＋O2(g) 2NO(g) 　ΔH>0‎ 若1 mol空气中含0.8 mol N2和0.2 mol O2,1 ‎300 ℃‎时在密闭容器内反应达到平衡，测得NO为8×10－4 mol。计算该温度下的平衡常数K＝________。 汽车启动后，汽缸温度越高，单位时间内NO排放量越大，原因是________________________________________________________________________‎ ‎________________________________________________________________________。‎ ‎②汽车燃油不完全燃烧时产生CO，有人设想按下列反应除去CO：2CO(g)===‎2C(s)＋O2(g)。‎ 已知该反应的ΔH>0，简述该设想能否实现的依据：________________________________________________________________________‎ ‎________________________________________________________________________。‎ ‎③目前，在汽车尾气系统中装置催化转化器可减少CO和NO的污染，其化学反应方程式为________________________________________________________________________。‎ 解析：从化学平衡的角度思考、解决问题。(1)根据电荷守恒：c(K＋)＋c(Na＋)＋c(NH)<‎2c(SO)＋c(NO)＋c(Cl－)，所以溶液呈酸性。c(H＋)＝‎2c(SO)＋c(NO)＋c(Cl－)－c(K＋)－c(Na＋‎ ‎)－c(NH)＝(2×40×10－6＋30×10－6＋20×10－6－4×10－6－6×10－6－20×10－6) mol·L－1＝1×10－4 mol·L－1，pH＝－lg c(H＋)＝－lg(1×10－4)＝4。(2)①由 N2(g)　＋　 O2(g)　　2NO(g)　ΔH>0‎ 0.8 mol 0.2 mol 0‎ 4×10－4 mol 4×10－4 mol 8×10－4 mol 8×10－4 mol 设容器体积为V，则：K＝＝‎ ≈4×10－6。‎ 温度升高，上述反应正向进行，并且反应速率加快，所以单位时间内生成的NO的量增加。‎ ‎②该反应为熵减小的反应，即ΔS<0。根据反应能否自发进行的判据：ΔH－T·ΔS>0可知该反应在任何温度下均不能自发进行。‎ ‎③CO和NO反应生成无污染的气体只能为N2和CO2，所以反应为2CO＋2NO2CO2＋N2。‎ 答案：(1)酸性　4‎ ‎(2)①4×10－6　温度升高，反应速率加快，平衡右移 ‎②该反应是焓增、熵减的反应，任何温度下均不自发进行 ‎③2CO＋2NO2CO2＋N2‎ 分类突破环境污染与防治 主要污染物及来源 主要危害 防治措施 大气 污染 ‎①污染物：硫氧化物、氮氧化物、碳氢化合物、固体颗粒 ‎②来源：化石燃料的燃烧，工业烟尘 ‎①危害人体健康 ‎②破坏建筑物 ‎③影响动、植物生长 ‎④改变气候 ‎①开发新能源，减少化石燃料的燃烧 ‎②对工业尾气进行处理 ‎③立法管理 水 污 染 ‎①污染物：重金属盐，耗氧有机物，氮、磷化合物等 ‎②来源：工业废水、生活废水、实验室和医院废水 ‎①污染饮用水、影响人畜健康 ‎②影响植物生长 ‎③形成水华、赤潮，影响水中生物生长 ‎①对废水进行无害化处理后排放 ‎②立法管理 土壤 污染 ‎①污染物：重金属盐、废塑料、工业废料、建筑垃圾 ‎②来源：生活垃圾、工厂、建筑、化肥、农药、各种废水 ‎①导致农作物减产和农产品品质降低 ‎②污染地下水和地表水 ‎③影响大气环境质量 ‎①对垃圾回收和分类处理，综合利用 ‎②控制各种污水排放 ‎③立法管理 ‎ ‎ 题组一　大气污染的分类与防治 ‎1．(教材改编)化学与环境密切相关，下列有关说法正确的是(　　)‎ A．CO2属于大气污染物 B．酸雨是pH小于7的雨水 C．CO2、NO2或SO2都会导致酸雨的形成 D．大气中CO2含量的增加会导致温室效应加剧 解析：选D。CO2含量的增加虽会导致温室效应加剧，但CO2不属于大气污染物，故A错，D对；酸雨是指pH<5.6的雨水，其中SO2、氮的氧化物会导致酸雨形成，CO2不会导致酸雨的形成，故B、C错误。‎ ‎2．汽车的发明与使用，是人类智慧的杰出体现，它为人们的生活和生产带来了极大的方便，同时由此引发的环境污染问题也越来越引起人们的关注。‎ ‎(1)汽车排放的尾气中因含有氮的氧化物而污染大气，造成产生氮的氧化物的主要原因是________________________________________________________________________。‎ A．轮胎与地面的摩擦引起的 B．燃烧含铅汽油引起的 C．是由于燃烧不充分引起的 D．是N2在汽缸中被氧化生成的 ‎(2)下列有关城市各项污染源与其造成的恶果排列正确的是____________。‎ A．汽车尾气—光化学烟雾　工业废气－酸雨　工业废水－“公害病”‎ B．汽车尾气—酸雨　工业废气－“公害病”　工业废水－光化学烟雾 C．汽车尾气—“公害病”　工业废气—酸雨　工业废水—光化学烟雾 D．汽车尾气—光化学烟雾　工业废气—“公害病”　工业废水—酸雨 ‎(3)一氧化氮和一氧化碳都是汽车尾气里的有害物质，它们能缓慢地发生如下反应：2NO(g)＋2CO(g)===N2(g)＋2CO2(g)　ΔH<0。现利用此反应，拟设计一种环保装置以消除汽车尾气对大气的污染。下列设计方案可以提高尾气处理效果的是____________。‎ ‎①选用适当的催化剂　②提高装置的温度　③降低装置的压强　④在装置中装入碱石灰 A．①③　　　　　　　　　　　 B．②④‎ C．①④ D．②③‎ ‎(4)新型环保出租车采用LPG＋汽油的双燃料系统，其尾气中的有毒气体成分较普通车型下降80%左右，解决了汽车尾气排放给城市环境造成的污染问题。下列物质中不属于上述有害气体的是____________。‎ A．CO2和H2 B．NO2和NO C．CO和SO2 D．碳粒和含铅化合物 ‎(5)为了减少大气污染，许多城市推广汽车使用清洁燃料。目前使用的清洁燃料主要有两类：一类是压缩天然气(CNG)，另一类是液化石油气(LPG)。这两类燃料的主要成分都是____________。‎ A．碳水化合物 B．碳氢化合物 C．氢气 D．醇类 解析：(1)汽车在工作时发动机的活塞在汽缸中运行一个循环时要经过进气、压缩、点火燃烧和排气四个过程，所以又叫四冲程内燃机。在压缩和点火燃烧等过程中由于高温高压，故空气中N2和O2发生反应：N2＋O2高温高压,2NO,2NO＋O2===2NO2，生成污染大气的NO2、NO。‎ ‎(2)可结合各种尾气、废气、废水的主要成分及危害分析。‎ ‎(3)由于以上“可逆”反应仅能“缓慢”发生，故可“催化”加速；由于正反应为放热过程，故不宜温度太高；由于正反应为气体总体积减小的反应，故不宜减压；将装置中加入能与产物CO2反应的物质有利于平衡右移。‎ ‎(4)CO2和H2均不属于有害气体。‎ ‎(5)天然气(主要成分CH4)、液化石油气(C3～C5的烃)其成分均为碳氢化合物，完全燃烧的产物为CO2和H2O，不造成环境污染，但生成的CO2却是造成温室效应的元凶。‎ 答案：(1)D　(2)A　(3)C　(4)A　(5)B 题组二　绿色化学 ‎3．“绿色化学”是指从技术、经济上设计可行的化学反应，尽可能减少对环境的副作用。下列化学反应，不符合绿色化学概念的是(　　)‎ A．消除硫酸厂尾气排放：SO2＋2NH3＋H2O===(NH4)2SO3‎ B．消除制硝酸工业尾气的氮氧化物污染：NO＋NO2＋2NaOH===2NaNO2＋H2O C．制CuSO4：Cu＋2H2SO4(浓)CuSO4＋SO2↑＋2H2O D．制CuSO4：2Cu＋O22CuO、CuO＋H2SO4(稀)===CuSO4＋H2O 解析：选C。C选项在制备CuSO4产物的同时，会生成大气污染物SO2，并且制得相同量的CuSO4时，消耗H2SO4的量也比D选项多。‎ ‎(1)要记住一些对环境有污染的物质，如氮的氧化物、Cl2、NH3、CO、H2S、SO2、粉尘、PM2.5等。‎ ‎(2)CO2不是大气污染物，温室效应不是环境污染问题，而是气候现象。‎ ‎(3)我国酸雨主要是硫酸型酸雨，主要是由燃料燃烧产生SO2引起的，防止酸雨产生的根本途径是减少人为污染物的排放。‎ ‎(4)绿色化学与传统的治理工业“三废”截然不同。治理工业“三废”是先污染后治理，而绿色化学是从源头上减少和清除工业生产对环境的污染。 ‎ 一、选择题 ‎1．(2016·长沙长郡中学高三月考)在汽车尾气净化装置中，气体在催化剂表面吸附与解吸作用的过程如图所示。下列说法错误的是(　　)‎ A．NO2是红棕色气体 B．NO和O2必须在催化剂表面才能反应 C．汽车尾气的主要污染成分包括CO和NO D．催化转化总反应为2NO＋O2＋4CO4CO2＋N2‎ 解析：选B。NO2是红棕色气体，A正确；NO和O2在常温下就能反应，不必加催化剂，B错误；汽车尾气的主要污染成分包括CO和NO，C正确；根据2NO＋O2===2NO2、2NO2＋4CO4CO2＋N2，可得总反应2NO＋O2＋4CO4CO2＋N2，D正确。‎ ‎2．下列有关氮气用途的说法不正确的是(　　)‎ A．作焊接金属的保护气 B．制硝酸和化肥的原料 C．食品袋中充氮气来防腐 D．与氧气反应制NO从而制硝酸 解析：选D。氮气的化学性质不活泼，能防止金属在高温下被空气中的氧气氧化，A正确；氮气可用于合成氨，氨可作制硝酸和化肥的原料，B正确；食品袋中充氮气可防止食品缓慢氧化而变质，C正确；氮气与氧气的反应很难进行，不能用氮气与氧气反应制NO，D错误。‎ ‎3．下列叙述不正确的是(　　)‎ A．NH3的喷泉实验说明氨气极易溶于水 B．NH3遇到挥发性强酸就能产生白烟 C．硝酸应放在棕色的细口瓶中保存 D．NO和NH3均可用排空气法收集 解析：选D。NO的密度和空气接近，且NO和O2反应生成NO2，所以NO应采用排水集气法收集，D项错误。‎ ‎4．下列说法不正确的是(　　)‎ A．在稀硫酸中加入铜粉，铜粉不溶解，再加入Cu(NO3)2固体，铜粉仍不溶解 B．某气体能使湿润的红色石蕊试纸变蓝，该气体的水溶液一定显碱性 C．铜与稀硝酸反应的离子方程式为3Cu＋8H＋＋2NO===3Cu2＋＋2NO↑＋4H2O D．HNO3―→NO―→NO2各步变化均能通过一步实现 解析：选A。A项中加入Cu(NO3)2固体后，Cu和H＋、NO发生反应：3Cu＋8H＋＋2NO===3Cu2＋＋2NO↑＋4H2O，故该项不正确。‎ ‎5．(2016·南昌高三一模)某稀溶液中含4 mol KNO3和2.5 mol H2SO4，向其中加入1.5 mol铁，充分反应后产生的NO气体在标准状况下的体积为(　　)‎ A．‎36 L　　　　　　　　 B．‎‎28 L C．‎22.4 L D．‎‎11.2 L 解析：选B。题中发生反应的离子方程式为Fe＋NO＋4H＋===NO↑＋Fe3＋＋2H2O、2Fe3＋＋Fe===3Fe2＋，由此可知NO过量，以H＋的物质的量为基准进行计算，可得NO的物质的量为1.25 mol，即标准状况下的体积为‎28 L。‎ ‎6．下列由相关实验现象所推出的结论正确的是(　　)‎ A．NH4Cl和NH4HCO3受热都能分解，说明可以用加热NH4Cl或NH4HCO3固体的方法制氨气 B．向溶液中滴加酸化的Ba(NO3)2溶液出现白色沉淀，说明该溶液中一定有SO C．Fe与稀HNO3、稀H2SO4反应均有气泡产生，说明Fe与两种酸均发生置换反应 D．分别将充满HCl、NH3的烧瓶倒置于水中，液面均迅速上升，说明二者均易溶于水 解析：选D。不能用加热NH4Cl固体的方法制氨气，因为NH3和HCl会在试管口重新化合生成NH4Cl；硝酸能将SO氧化成SO，B项实验不能说明原溶液中一定有SO；铁和稀硝酸反应生成的气体是NO，不是H2。‎ ‎7．无色的混合气体甲，可能含有NO、CO2、NO2、NH3、N2中的几种，将100 mL气体甲经过如图实验的处理，结果得到酸性溶液，而几乎无气体剩余，则气体甲的组成为(　　)‎ A．NH3、NO2、N2 B．NH3、NO、CO2‎ C．NH3、NO2、CO2 D．NO、CO2、N2‎ 解析：选B。由题意，无色混合气体中一定无NO2,100 mL气体通入浓H2SO4后，体积变为80 mL，一定有NH3，经Na2O2后变为红棕色，几乎无气体剩余，则含有CO2和NO，不含N2。‎ ‎8．如图所示，向一定量的铁粉中加入一定体积12 mol·L－1的硝酸并加热，待反应结束时，下列微粒在体系中一定大量存在的是(　　)‎ ‎①NO　②Fe3＋　③H＋　④NO　⑤NO2‎ A．① B．①⑤‎ C．②④⑤ D．①②③⑤‎ 解析：选B。Fe与浓HNO3反应时，开始生成的还原产物是NO2，并且若铁少量时，还原产物只有NO2；当铁过量时，氧化产物是Fe2＋，当HNO3过量时，氧化产物是Fe3＋。因产物有硝酸盐，故溶液中一定还有NO。‎ ‎9．铜和铁的合金‎7.2 g完全溶于稀硝酸，若反应中硝酸被还原只产生NO气体，在反应后的溶液中加入足量的氢氧化钠溶液，最终生成‎12.3 g沉淀。则在标准状况下产生的NO气体体积为(　　)‎ A．‎1.12 L　　　　　　　　　 B．‎‎2.24 L C．‎3.36 L D．‎‎1.68 L 解析：选B。两种金属单质最终生成氢氧化物时增加的质量实际上是OH－的质量，OH－的物质的量与金属跟硝酸反应时失去的电子的物质的量相等，n(e－)＝n(OH－)＝(‎12.3 g－‎7.2 g)÷‎17 g/mol＝0.3 mol，根据NO与得失电子的比例关系可知n(NO)＝0.1 mol，故在标准状况下产生NO的体积为‎2.24 L。‎ 二、非选择题 ‎10．A是一种白色晶体，它与浓NaOH溶液共热，放出无色气体B，用圆底烧瓶收集干燥的B，按下图所示装置进行实验。挤压滴管的胶头时，可以得到蓝色喷泉。A与浓H2SO4反应，放出无色气体C。用圆底烧瓶收集干燥的C，仍按下图所示装置进行实验，挤压滴管的胶头时，可以得到红色喷泉。‎ ‎(1)A的化学式是____________。‎ ‎(2)可用于除去B中水分的干燥剂是________。收集气体B的方法是__________________________。‎ ‎(3)收集气体C的方法是____________________。‎ 解析：此题为一推断型的实验题。由题给条件可知，B为NH3，C为HCl气体，所以A为NH4Cl。NH3为碱性气体，只能用碱石灰或生石灰、NaOH固体等不与氨反应的干燥剂干燥。氨气的密度比空气小，应用向下排空气法收集。氯化氢的密度比空气大，应用向上排空气法收集。‎ 答案：(1)NH4Cl　(2)碱石灰(答案合理即可)　向下排空气法 ‎(3)向上排空气法 ‎11．某校学生实验小组为了证明铜与稀硝酸反应产生一氧化氮，用下图所示装置进行实验(加热装置和夹持装置均已略去，气密性已检验，F是用于鼓入空气的双连打气球)。‎ 实验操作及现象：‎ 操作 现象 Ⅰ.将B装置下移，使碳酸钙与稀硝酸接触 产生气体 Ⅱ.当C处产生白色沉淀时，立刻将B装置上提 ‎—‎ Ⅲ.将A中铜丝放入稀硝酸中，给装置A微微加热 装置A中产生无色气体，装置E中开始时出现浅红棕色气体 Ⅳ.用F向E中鼓入空气 烧瓶E内气体颜色逐渐加深 Ⅴ.一段时间后 C中白色沉淀溶解 试回答下列问题：‎ ‎(1)操作Ⅰ中产生气体的化学式为________；操作Ⅰ的目的是____________________________________；D装置的作用是________________________________________________________________________。 ‎ ‎(2)C中白色沉淀的化学式是________，操作Ⅱ中当C产生白色沉淀时立刻将B上提的原因是______________________________。 ‎ ‎(3)操作Ⅲ中装置A产生无色气体的化学方程式是__________________________。 ‎ ‎(4)烧瓶E内气体颜色逐渐加深的原因是________________________________________________________________________‎ ‎________________________________________________________________________‎ ‎________________________________________________________________________‎ ‎________________________________________________________________________。‎ ‎(5)操作Ⅴ现象产生的原因是(用化学方程式说明)________________________________________。 ‎ 解析：该实验的原理是首先用碳酸钙与稀硝酸反应产生的CO2将装置中的空气排尽，以防止空气中的氧气对实验的干扰，然后使铜与稀硝酸反应，产生气体，通过向E装置中通入空气，颜色变深，说明铜与稀硝酸反应产生的气体为NO，最后处理尾气。‎ 答案：(1)CO2　用碳酸钙与稀硝酸反应产生的二氧化碳赶走装置内的空气　平衡压强，吸收NO、NO2、CO2尾气，防止污染大气 ‎(2)CaCO3　防止消耗稀硝酸过多影响铜与稀硝酸的反应 ‎(3)3Cu＋8HNO3(稀)3Cu(NO3)2＋2NO↑＋4H2O ‎(4)CO2密度比空气大，从长管进入E，并没有把E中空气赶尽，致使部分NO先与未赶尽的空气中的氧气反应生成少量红棕色NO2，当再从F鼓入空气时，E中有更多NO2生成，所以红棕色加深 ‎(5)3NO2＋H2O===2HNO3＋NO(或4NO＋3O2＋2H2O===4HNO3)，CaCO3＋2HNO3===Ca(NO3)2＋CO2↑＋H2O ‎12．(2015·高考山东卷)工业上利用氨氧化获得的高浓度NOx气体(含NO、NO2)制备NaNO2、NaNO3，工艺流程如下：‎ 已知：Na2CO3＋NO＋NO2===2NaNO2＋CO2‎ ‎(1)中和液所含溶质除NaNO2及少量Na2CO3外，还有________(填化学式)。‎ ‎(2)中和液进行蒸发Ⅰ操作时，应控制水的蒸发量，避免浓度过大，目的是________________。蒸发Ⅰ产生的蒸汽中含有少量NaNO2等有毒物质，不能直接排放，将其冷凝后用于流程中的________(填操作名称)最合理。‎ ‎(3)母液Ⅰ进行转化时加入稀HNO3的目的是________________。母液Ⅱ需回收利用，下列处理方法合理的是________________。‎ a．转入中和液　b．转入结晶Ⅰ操作　c．转入转化液 d．转入结晶Ⅱ操作 解析：(1)NO2与碱液反应可生成NaNO3。‎ ‎(2)蒸发Ⅰ操作的目的是使NaNO2结晶析出，使NaNO3留在母液中，当水蒸发量太大时，可能会造成NaNO3的浓度过大，从而形成饱和溶液而结晶析出。NaNO2冷凝后用于流程中的溶碱操作，以达到原料循环利用的目的。‎ ‎(3)酸性条件下，NaNO2易被氧化，加入HNO3可提供酸性环境。母液Ⅱ中含有NaNO3，将其转入转化液，或转入结晶Ⅱ操作，以达到原料循环利用的目的。‎ 答案：(1)NaNO3‎ ‎(2)防止NaNO3的析出　溶碱 ‎(3)将 NaNO2转化为NaNO3　cd ‎13．(2016·辽宁六校联考)某化学实验小组在实验室通过以下途径制取氮气。‎ 途径一：加热NaNO2(一种致癌物质，有毒)与NH4Cl混合物的浓溶液制取N2；‎ 途径二：将空气通过灼热的活性铜粉制得较纯净的N2；‎ 途径三：加热条件下用NH3还原CuO制得纯净的N2和活性铜粉。‎ 可供选择的实验装置如下图所示。‎ 请回答下列问题：‎ ‎(1)按途径一制取N2时，N2发生装置可选用上述装置中的________(填装置代码)。‎ ‎(2)①按途径三制取N2时，所需要的氨气可用浓氨水与生石灰反应制取，则氨气发生装置为________(填装置代码)，检查该装置气密性的方法是________________________________________________________________________‎ ‎________________________________________________________________________。‎ 为制取并收集较纯净的N2(只允许含少量的水蒸气)，按气流从左到右的顺序列出所需装置的序号：________________________________________________________________________‎ ‎→________→C→________→D。‎ ‎②若要通过实验现象验证C处有水产生，则必须在C装置前后都连接E装置，其中填充的固体药品按前后顺序分别为________、________。‎ ‎(3)上述三种制取N2的途径中，途径二和途径三常常被协同使用而越来越受到人们的关注，这种方法与途径一相比，优越性在于________________________________________________________________________。‎ 解析：(1)加热NaNO2与NH4Cl混合物的浓溶液制取N2，要选用液体加热装置，故应选装置F。(2)浓氨水与生石灰反应制氨气，不需加热，故应选装置A。‎ 答案：(1)F ‎(2)①A　先关闭分液漏斗活塞，再连接导管并插入水中，用手捂热烧瓶，导管口有气泡冒出，手松开后，导管内形成一段稳定的水柱，则证明不漏气(或其他合理答案)　A　E　B　②碱石灰　无水CuSO4‎ ‎(3)活性铜粉可以循环使用；避免使用有毒物质，减少环境污染